電路板功能集成測(cè)試裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種電路板功能集成測(cè)試裝置，包括U型插槽箱、主控制板、通信轉(zhuǎn)接板、以及負(fù)責(zé)具體測(cè)量任務(wù)的各子測(cè)量板與各測(cè)量設(shè)備，所述U型插槽箱包括鋁制鏤空箱體、總線背板與插槽，所述總線背板包括RS485總線，各子測(cè)量板分別插入插槽中，通過RS485總線連接在一起，RS485總線與主控制板相連接，主控制板與上位機(jī)通信連接；各測(cè)量設(shè)備設(shè)置在U型插槽箱的外部，RS485總線與通信轉(zhuǎn)接板連接，通信轉(zhuǎn)接板與測(cè)量設(shè)備連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，易于維護(hù)。
【專利說明】電路板功能集成測(cè)試裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電路板功能集成測(cè)試裝置，屬于電路板出廠前的功能檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]電路板功能測(cè)試因負(fù)載、輸入及輸出信號(hào)、供電方式等種類多樣，常常涉及到諸多的儀器儀表，有時(shí)還需要為某些功能開發(fā)專用的測(cè)試電路，這就給儀器集成管理及使用帶來了巨大的挑戰(zhàn)。另外，生產(chǎn)中的產(chǎn)品雖然種類多樣但是有很多共性，這就為測(cè)試系統(tǒng)的模塊化提供了可能。傳統(tǒng)的測(cè)試設(shè)備使用PLC或自開發(fā)的單片機(jī)系統(tǒng)，以及NI的集成測(cè)試平臺(tái)。但是存在著開發(fā)周期長(zhǎng)，線路連接復(fù)雜、可靠性低、價(jià)格昂貴、維護(hù)困難等諸多弊端。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種電路板功能集成測(cè)試裝置。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)解決方案是:
[0005]一種電路板功能集成測(cè)試裝置，包括U型插槽箱、主控制板、通信轉(zhuǎn)接板、以及負(fù)責(zé)具體測(cè)量任務(wù)的各子測(cè)量板與各測(cè)量設(shè)備，所述U型插槽箱包括鋁制鏤空箱體、總線背板與插槽，所述總線背板包括RS485總線，各子測(cè)量板分別插入插槽中，通過RS485總線連接在一起，RS485總線與主控制板相連接，主控制板與上位機(jī)通信連接；各測(cè)量設(shè)備設(shè)置在U型插槽箱的外部，RS485總線與通信轉(zhuǎn)接板連接，通信轉(zhuǎn)接板與測(cè)量設(shè)備連接。
[0006]進(jìn)一步的，上述U型插槽箱中插槽的個(gè)數(shù)最多設(shè)置12個(gè)。
[0007]進(jìn)一步的，所述的總線背板由電源母線、RS485總線、信號(hào)總線、5V穩(wěn)壓電路模塊、與各子測(cè)量板連接的64針母頭連接器以及50針公頭信號(hào)線連接器組成；5V穩(wěn)壓電路模塊由G5ELM2576-5.0芯片構(gòu)成。
[0008]進(jìn)一步的，所述的主控制板由RS485總線通信模塊、RS232通信電路模塊、USB通信電路模塊、3.3V穩(wěn)壓電路模塊、程序下載模塊、主控電路模塊及其他鏈接端子模塊構(gòu)成；RS485總線通信模塊由SN75HVD3082ED芯片構(gòu)成，RS232通信電路模塊由MAX3232芯片構(gòu)成，USB通信電路模塊由CP2102芯片構(gòu)成，3.3V穩(wěn)壓電路模塊由LM1117-3.3V芯片構(gòu)成，主控電路模塊由PIC24HJ128芯片及其外圍電路構(gòu)成。
[0009]進(jìn)一步的，所述的通信轉(zhuǎn)接板由RS485總線通信模塊、RS232通信電路模塊、3.3V穩(wěn)壓電路模塊、程序下載模塊、板地址設(shè)置電路模塊、主控電路模塊及其他鏈接端子模塊構(gòu)成；RS485總線通信模塊由SN75HVD3082ED芯片構(gòu)成，RS232通信電路模塊由MAX3232芯片構(gòu)成，3.3V穩(wěn)壓電路模塊由LM1117-3.3V芯片構(gòu)成，主控電路模塊由PIC24HJ128芯片及其外圍電路構(gòu)成。
[0010]進(jìn)一步的，所述的各子測(cè)量板均由RS485總線通信模塊、RS232通信電路模塊、
3.3V穩(wěn)壓電路模塊、程序下載模塊、板地址設(shè)置電路模塊，主控電路模塊及其他鏈接端子模塊構(gòu)成；RS485總線通信模塊由SN75HVD3082ED芯片構(gòu)成，RS232通信電路模塊由MAX3232芯片構(gòu)成，3.3V穩(wěn)壓電路模塊由LM1117-3.3V芯片構(gòu)成，主控電路模塊由PIC24HJ128芯片及其外圍電路構(gòu)成。
[0011]進(jìn)一步的，所述的各子測(cè)量板主要類型有信號(hào)輸入輸出IO板、低壓直流繼電器板、高壓交流繼電器板、高壓交流信號(hào)光耦隔離板、直流馬達(dá)驅(qū)動(dòng)板、蜂鳴器及LED檢測(cè)板、電流源發(fā)生器板、PWM信號(hào)檢測(cè)板與低壓直流電壓電流測(cè)量板。
[0012]本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果是:
[0013]1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單:U型插槽箱的使用降低了子測(cè)量板間的連線復(fù)雜度，使用一塊主控制板即可實(shí)現(xiàn)與所有子測(cè)量板間的通信連接；將子測(cè)量板插入到插槽后，該子測(cè)量板即可工作了，降低了設(shè)備的開發(fā)周期。
[0014]2.模塊化組合:可根據(jù)測(cè)試任務(wù)的要求選擇相應(yīng)的子測(cè)量板，擴(kuò)展方便靈活；通過通信轉(zhuǎn)接板可與多種工業(yè)測(cè)量設(shè)備連接。
[0015]3.可靠性高:連線的簡(jiǎn)化提高了系統(tǒng)的物理可靠性，模塊化的設(shè)計(jì)提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0016]4.易于維護(hù):通過自診斷系統(tǒng)可快速查找到故障點(diǎn)；遇有子測(cè)量板故障時(shí)可及時(shí)更換，不耽誤日常生產(chǎn)。
[0017]5.程序更新簡(jiǎn)單:無需專用的程序燒寫器，通過程序更新系統(tǒng)，只用一根串口線即可完成對(duì)所有子測(cè)量板的更新程序任務(wù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0019]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)連接示意圖。
[0020]圖中:1-U型插槽箱，2-主控制板，3-通信轉(zhuǎn)接板，4-子測(cè)量板，5-測(cè)量設(shè)備，6-RS485總線，7-上位機(jī),8-電源總線。
【具體實(shí)施方式】
[0021]結(jié)合附圖，一種電路板功能集成測(cè)試裝置，包括U型插槽箱1、主控制板2、通信轉(zhuǎn)接板3、以及負(fù)責(zé)具體測(cè)量任務(wù)的各子測(cè)量板4與各測(cè)量設(shè)備5。U型插槽箱I包括鋁制鏤空箱體、總線背板與12個(gè)插槽，總線背板包括RS485總線6。各子測(cè)量板4分別插入插槽中，通過RS485總線6連接在一起，RS485總線6與主控制板2相連接，主控制板2與上位機(jī)7通信連接。各測(cè)量設(shè)備5設(shè)置在U型插槽箱I的外部，RS485總線6與通信轉(zhuǎn)接板3連接，通信轉(zhuǎn)接板3與測(cè)量設(shè)備5連接。
[0022]上述的總線背板由電源母線、RS485總線、信號(hào)總線、5V穩(wěn)壓電路模塊、與各子測(cè)量板連接的64針母頭連接器以及50針公頭信號(hào)線連接器組成；5V穩(wěn)壓電路模塊由G5ELM2576-5.0 芯片構(gòu)成。
[0023]上述的主控制板由RS485總線通信模塊、RS232通信電路模塊、USB通信電路模塊、
3.3V穩(wěn)壓電路模塊、程序下載模塊、主控電路模塊及其他鏈接端子模塊構(gòu)成；RS485總線通信模塊由SN75HVD3082ED芯片構(gòu)成，RS232通信電路模塊由MAX3232芯片構(gòu)成，USB通信電路模塊由CP2102芯片構(gòu)成，3.3V穩(wěn)壓電路模塊由LM1117-3.3V芯片構(gòu)成，主控電路模塊由PIC24HJ128芯片及其外圍電路構(gòu)成。[0024]上述的通信轉(zhuǎn)接板由RS485總線通信模塊、RS232通信電路模塊、3.3V穩(wěn)壓電路模塊、程序下載模塊、板地址設(shè)置電路模塊、主控電路模塊及其他鏈接端子模塊構(gòu)成；RS485總線通信模塊由SN75HVD3082ED芯片構(gòu)成，RS232通信電路模塊由MAX3232芯片構(gòu)成，3.3V穩(wěn)壓電路模塊由LMl 117-3.3V芯片構(gòu)成，主控電路模塊由PIC24HJ128芯片及其外圍電路構(gòu)成。
[0025]上述的各子測(cè)量板均由RS485總線通信模塊、RS232通信電路模塊、3.3V穩(wěn)壓電路模塊、程序下載模塊、板地址設(shè)置電路模塊，主控電路模塊及其他鏈接端子模塊構(gòu)成；RS485總線通信模塊由SN75HVD3082ED芯片構(gòu)成，RS232通信電路模塊由MAX3232芯片構(gòu)成，3.3V穩(wěn)壓電路模塊由LMl117-3.3V芯片構(gòu)成，主控電路模塊由PIC24HJ128芯片及其外圍電路構(gòu)成。
[0026]上述的各子測(cè)量板主要類型有信號(hào)輸入輸出IO板、低壓直流繼電器板、高壓交流繼電器板、高壓交流信號(hào)光耦隔離板、直流馬達(dá)驅(qū)動(dòng)板、蜂鳴器及LED檢測(cè)板、電流源發(fā)生器板、PWM信號(hào)檢測(cè)板與低壓直流電壓電流測(cè)量板。
[0027]本實(shí)用新型利用U型插槽箱為載體，通過RS485總線6將所有插入到U型插槽箱中的子測(cè)量板4聯(lián)系起來，所有子測(cè)量板4通過主控制板2間接與上位機(jī)7通信。主控制板2支持RS232及USB方式與上位機(jī)7通信。U型插槽箱后方的插板上預(yù)置了 RS485總線、電源總線及連接端子，子測(cè)量板插入后即可工作，方便維護(hù)。對(duì)于因尺寸等原因而不能插入到U型插槽箱中的測(cè)量設(shè)備，增設(shè)了通信轉(zhuǎn)接板3，每塊轉(zhuǎn)接板可支持4路外圍設(shè)備的通信。由于每塊子測(cè)量板都是一個(gè)獨(dú)立的單片機(jī)系統(tǒng)，所運(yùn)行的程序各不相同，為能使程序的下載及更新簡(jiǎn)便易行，還可相應(yīng)增設(shè)Bootloader下載功能，結(jié)合專用的下載工具可方便快捷的實(shí)現(xiàn)對(duì)任意一塊功能板的程序下載。
[0028]下面對(duì)本實(shí)用新型的原理作進(jìn)一步詳述:
[0029]本電路板功能集成測(cè)試裝置由U型插槽箱、主控制板、通信轉(zhuǎn)接板、各子測(cè)量板、各測(cè)量設(shè)備與上位機(jī)等組成。其中U型箱體由鋁型箱體、插槽及總線背板組成。主控制板通過通信線路連接上位機(jī)，通信轉(zhuǎn)接板通過通信線路連接各測(cè)量設(shè)備。總線背板上布置了RS485總線及24V和5V電源母線，另有12個(gè)64母頭針腳及50公頭針腳連接器，以分別連接子測(cè)量板和外接信號(hào)線。主控制板主要由RS232端子、64針腳公頭連接器、輸入信號(hào)調(diào)理電路、主控電路、5V及3.3V穩(wěn)壓電路、Bootloader下載控制電路、程序下載RJ45接口、USB通信接口、指示燈陣列、485通信模塊、輸出信號(hào)調(diào)理電路等部分組成。主控制板插入到U型插槽箱后即可獲取24V及5V電源輸入，通過RS232或USB線纜可建立與上位機(jī)的通信連接，輸入輸出電路接收及控制著測(cè)量夾具實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)運(yùn)行，Bootloader下載功能的加入使得程序下載變得簡(jiǎn)單易行，僅需通過下載管理系統(tǒng)選擇要下載的程序及測(cè)量板即可實(shí)現(xiàn)下載更新。由于箱體內(nèi)的所有測(cè)量或控制板均接入到了 RS485總線上，故而可只通過主控制板即可實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與任意一塊測(cè)量子板的通信。
[0030]進(jìn)一步的，通過集成穩(wěn)壓芯片LM2576-5.0實(shí)現(xiàn)了 +24V至+5V的轉(zhuǎn)換，通過芯片LMl117-3.3V又進(jìn)一步降為3.3V，該電壓主要供應(yīng)主控制芯片PIC34HJ128。RS232及USB通信的實(shí)現(xiàn)由RS232接口端子、USB接口端子、MAX3232電平轉(zhuǎn)換芯片及CP2102調(diào)理電路組成，用戶可根據(jù)需要自由選擇通信線纜。主控芯片的端子連線主要包括復(fù)位電路、晶振電路、232通信接口電路、485通信接口電路、輸入輸出接口電路、程序下載電路等。如前所述，本電路板功能集成測(cè)試裝置與上位機(jī)的通信完全由主控制板承擔(dān)，從上位機(jī)按一定格式發(fā)過來的指令經(jīng)RS232或USB通道被主控制板接收后，隨機(jī)對(duì)該指令進(jìn)行解析，以確定指令要發(fā)送到的位置并將指令轉(zhuǎn)發(fā)出去。子測(cè)量板回傳的指令也經(jīng)過主控制板的封裝發(fā)送到上位機(jī)。通信轉(zhuǎn)接板提供了 4通道RS232接口，并帶有板選址功能，以適應(yīng)更多外圍設(shè)備的連接要求。從上位機(jī)傳輸過來的指令經(jīng)主控制板解析后被傳送至通信轉(zhuǎn)接板，該板通過分析數(shù)據(jù)包獲取要操作的設(shè)備對(duì)象(獲取RS232序號(hào))及通信端口的設(shè)置信息(波特率等)，并將指令通過該RS232端口轉(zhuǎn)發(fā)出去。而通信轉(zhuǎn)接板內(nèi)的隊(duì)列調(diào)度機(jī)制使來至外圍設(shè)備的數(shù)據(jù)得到及時(shí)可靠的處理。板地址設(shè)置電路通過開關(guān)來設(shè)置從0-15不同的地址，從而可同時(shí)使用多個(gè)相同類型的測(cè)量板。RS232接口電路，主要使用了 MAX3232電平轉(zhuǎn)換芯片。PIC24HJ128芯片主要負(fù)責(zé)RS458通信及RS232外圍設(shè)備通信。4通道RS232接口電路切換及信號(hào)隔離電路，轉(zhuǎn)接板接收到來至主控制板的指令后得到要操作的通道，在隊(duì)列調(diào)度機(jī)制作用下適時(shí)通過閉合相關(guān)的繼電器創(chuàng)建通信通路，通信結(jié)束后再予以關(guān)閉。外接設(shè)備的信號(hào)均通過光耦予以了隔離。
[0031]上述方式中未述及的部分采取或借鑒已有技術(shù)即可實(shí)現(xiàn)。
[0032]需要說明的是，在本說明書的教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員所作出的任何等同替代方式，或明顯變型方式，均應(yīng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電路板功能集成測(cè)試裝置，其特征在于:包括U型插槽箱、主控制板、通信轉(zhuǎn)接板、以及負(fù)責(zé)具體測(cè)量任務(wù)的各子測(cè)量板與各測(cè)量設(shè)備，所述U型插槽箱包括鋁制鏤空箱體、總線背板與插槽，所述總線背板包括RS485總線，各子測(cè)量板分別插入插槽中，通過RS485總線連接在一起，RS485總線與主控制板相連接，主控制板與上位機(jī)通信連接；各測(cè)量設(shè)備設(shè)置在U型插槽箱的外部，RS485總線與通信轉(zhuǎn)接板連接，通信轉(zhuǎn)接板與測(cè)量設(shè)備連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電路板功能集成測(cè)試裝置，其特征在于:所述U型插槽箱中插槽的個(gè)數(shù)最多設(shè)置12個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電路板功能集成測(cè)試裝置，其特征在于:所述的總線背板由電源母線、RS485總線、信號(hào)總線、5V穩(wěn)壓電路模塊、與各子測(cè)量板連接的64針母頭連接器以及50針公頭信號(hào)線連接器組成；5V穩(wěn)壓電路模塊由G5ELM2576-5.0芯片構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電路板功能集成測(cè)試裝置，其特征在于:所述的主控制板由RS485總線通信模塊、RS232通信電路模塊、USB通信電路模塊、3.3V穩(wěn)壓電路模塊、程序下載模塊、主控電路模塊及其他鏈接端子模塊構(gòu)成；RS485總線通信模塊由SN75HVD3082ED芯片構(gòu)成，RS232通信電路模塊由MAX3232芯片構(gòu)成，USB通信電路模塊由CP2102芯片構(gòu)成，3.3V穩(wěn)壓電路模塊由LM1117-3.3V芯片構(gòu)成，主控電路模塊由PIC24HJ128芯片及其外圍電路構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電路板功能集成測(cè)試裝置，其特征在于:所述的通信轉(zhuǎn)接板由RS485總線通信模塊、RS232通信電路模塊、3.3V穩(wěn)壓電路模塊、程序下載模塊、板地址設(shè)置電路模塊、主控電路模塊及其他鏈接端子模塊構(gòu)成；RS485總線通信模塊由SN75HVD3082ED芯片構(gòu)成，RS232通信電路模塊由MAX3232芯片構(gòu)成，3.3V穩(wěn)壓電路模塊由LMl117-3.3V芯片構(gòu)成，主控電路模塊由PIC24HJ128芯片及其外圍電路構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電路板功能集成測(cè)試裝置，其特征在于:所述的各子測(cè)量板均由RS485總線通信模塊、RS232通信電路模塊、3.3V穩(wěn)壓電路模塊、程序下載模塊、板地址設(shè)置電路模塊，主控電路模塊及其他鏈接端子模塊構(gòu)成；RS485總線通信模塊由SN75HVD3082ED芯片構(gòu)成，RS232通信電路模塊由MAX3232芯片構(gòu)成，3.3V穩(wěn)壓電路模塊由LMl117-3.3V芯片構(gòu)成，主控電路模塊由PIC24HJ128芯片及其外圍電路構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電路板功能集成測(cè)試裝置，其特征在于:所述的各子測(cè)量板主要類型有信號(hào)輸入輸出IO板、低壓直流繼電器板、高壓交流繼電器板、高壓交流信號(hào)光耦隔離板、直流馬達(dá)驅(qū)動(dòng)板、蜂鳴器及LED檢測(cè)板、電流源發(fā)生器板、PWM信號(hào)檢測(cè)板與低壓直流電壓電流測(cè)量板。
【文檔編號(hào)】G01R31/28GK203720314SQ201320843609
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月19日
【發(fā)明者】安東尼 申請(qǐng)人:青島畢勤易萊特電子有限公司